【手続補正書】
【提出日】平成18年9月8日(2006.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素系物質を含む焼結体により形成され、一定幅で長手方向に延びる板状の形状を有し、その長手方向の一部にのみ実効的に長手方向に延びる開口部を有し、並列に配列された複数個の発熱体と、
前記発熱体を封止したガラス管と、
それぞれの前記発熱体に別個に通電可能な複数の接続端子と、
を有し、
少なくとも２個の前記発熱体において、その長手方向の一部における断面積が他の部分における断面積より小さく、且つそれらの発熱体は断面積が小さい部分の位置が互いに異なるように、前記開口部が形成されることを特徴とする赤外線電球。
【請求項２】
前記開口部がディスク研磨により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の赤外線電球。
【請求項３】
少なくとも２個の前記発熱体において、その長手方向の一部における断面積が他の部分における断面積より実効的に小さく、それらの発熱体は断面積が小さい部分の位置が互いに異なり且つ断面積が小さい部分の長手方向の端部の位置が互いに重なるように、前記開口部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の赤外線電球。
【請求項４】
前記発熱体の両端部の断面積が他の部分における断面積より実効的に小さいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載の赤外線電球。
【請求項５】
少なくとも１本の前記発熱体は、単位面積当たりの発熱量が長手方向に略一定であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の赤外線電球。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかの請求項に記載の赤外線電球を有することを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
１又は複数個の長手方向に延びる発熱体をガラス管に封止した複数個の赤外線電球を並列に配列し、
少なくとも２個の前記赤外線電球の発熱体において、その発熱体の長手方向の一部における断面積が他の部分における断面積より実効的に小さく、それらの赤外線電球の発熱体は、断面積が小さい部分の位置が互いに異なり、且つ断面積が小さい部分の長手方向の一端の位置が互いに重なるように、開口部が形成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項８】
その単位面積当たりの実効的な発熱量が長手方向に略一定である少なくとも１本の赤外線電球を有することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の加熱装置。
【請求項９】
その単位面積当たりの実効的な発熱量が長手方向の位置によって異なる第１の発熱体と、第２の発熱体と、を有し、
第１のモードにおいて前記第１の発熱体のみが発熱し、第２のモードにおいて前記第１の発熱体及び前記第２の発熱体が共に発熱し、
前記第２のモードにおいて、その単位面積当たりの実効的な発熱量が長手方向に略均一となることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかの請求項に記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記第２のモードにおける前記第１の発熱体への印加電力が、前記第１のモードにおける前記第１の発熱体への印加電力より小さいことを特徴とする請求項９に記載の加熱装置。
【請求項１１】
前記第１のモードと前記第２のモードとで、交流入力電圧を基準とする位相制御により、前記第１の発熱体への印加電力を制御することを特徴とする請求項１０に記載の加熱装置。
【請求項１２】
所定の場所の温度を検出する温度センサを有し、
前記温度に応じて、交流入力電圧を基準とする位相制御により、前記第１の発熱体及び第２の発熱体への印加電力を制御することを特徴とする請求項１０に記載の加熱装置。
【請求項１３】
前記発熱体が炭素系物質を含む焼結体により形成された炭素系発熱体であることを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれかの請求項に記載の加熱装置。
【請求項１４】
前記発熱体の長手方向における、被加熱物の長さ又は位置に応じて、異なる組み合わせで前記発熱体を発熱させる請求項６から請求項１３のいずれかの請求項に記載の加熱装置を有することを特徴とする電子装置。
【請求項１５】
前記電子装置が、複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機、定着装置、熱硬化性接着剤を用いた接着装置、券売機、自動改札機、紙容器製造装置又はフィルムの熱融着機であることを特徴とする請求項１４に記載の電子装置。
【請求項１６】
前記加熱装置が、カラーの塗料を定着させるカラーモードと、白黒の塗料を定着させる白黒モードと、を有し、前記カラーモードにおいて前記発熱体に印加する電力が、前記白黒モードにおいて同一の前記発熱体に印加する電力より大きいことを特徴とする請求項１４に記載の電子装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は下記の構成を有する。請求項１に記載の発明は、炭素系物質を含む焼結体により形成され、一定幅で長手方向に延びる板状の形状を有し、その長手方向の一部にのみ実効的に長手方向に延びる開口部を有し、並列に配列された複数個の発熱体と、前記発熱体を封止したガラス管と、それぞれの前記発熱体に別個に通電可能な複数の接続端子と、を有し、少なくとも２個の前記発熱体において、その長手方向の一部における断面積が他の部分における断面積より小さく、且つそれらの発熱体は断面積が小さい部分の位置が互いに異なるように、前記開口部が形成されることを特徴とする赤外線電球である。
発熱体は、開口部において単位長さ当たりの抵抗が大きく、それ以外の部分において単位長さ当たりの抵抗が小さい。そのため、発熱体は、開口部において単位長さ当たりの消費電力が大きくなり高温となり、それ以外の部分において単位長さ当たりの消費電力が小さくなり低温となる。開口部の位置が異なる複数の上記発熱体を有する加熱装置は、例えば加熱幅が異なる複数のモードを有する電子装置に適している。本発明は、加熱幅が異なる複数のモードで動作可能な加熱装置に適した赤外線電球を実現する。本発明の赤外線電球単体を用いて、加熱幅が異なる複数のモードを実現できる。本発明の赤外線を用いることにより、複数の赤外線電球で構成したよりも小型の加熱装置を実現できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項３に記載の発明は、少なくとも２個の前記発熱体において、その長手方向の一部における断面積が他の部分における断面積より実効的に小さく、それらの発熱体は断面積が小さい部分の位置が互いに異なり且つ断面積が小さい部分の長手方向の端部の位置が互いに重なるように、前記開口部が形成されることを特徴とする請求項１に記載の赤外線電球である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項４に記載の発明は、前記発熱体の両端部の断面積が他の部分における断面積より実効的に小さいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載の赤外線電球である。発熱体は、両端部を保持部材により保持される。両端部においては、一部の熱が保持部材に逃げるため、その単位面積当たりの発熱量が両端部以外の部分より小さくなる。本発明の構成により、発熱体の両端部の単位長さ当たりの発熱量を、保持部材に逃げる熱量を補う程度に他の部分より大きくできる。これにより、両端部も含めて、長手方向の全ての部分において単位長さ当たりの発熱量をほぼ均一にすることが出来る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項５に記載の発明は、少なくとも１本の前記発熱体は、単位面積当たりの発熱量が長手方向に略一定であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の赤外線電球である。本発明の赤外線電球を用いて、長手方向の所定の部分において単位長さ当たりの発熱量が大きな発熱体に電力を印加してその部分を加熱するモードと、発熱量が長手方向に略一定である発熱体に電力を印加して加熱体のほぼ全長に渡って加熱するモードと、を有する小型の加熱装置を実現できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれかの請求項に記載の赤外線電球を有することを特徴とする加熱装置である。本発明により、加熱幅が異なる複数のモードを有する加熱装置を実現できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
複数個の赤外線電球の取り付け長さを同一にしておけば、簡単な取り付け構造で加熱幅が異なる複数のモードを有する加熱装置を実現できる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項７に記載の発明は、１又は複数個の長手方向に延びる発熱体をガラス管に封止した複数個の赤外線電球を並列に配列し、少なくとも２個の前記赤外線電球の発熱体において、その発熱体の長手方向の一部における断面積が他の部分における断面積より実効的に小さく、それらの赤外線電球の発熱体は、断面積が小さい部分の位置が互いに異なり、且つ断面積が小さい部分の長手方向の一端の位置が互いに重なるように、開口部が形成されていることを特徴とする加熱装置である。本発明は、実効的に加熱幅が異なる複数のモードを有し、複数の赤外線電球を同時に発熱させた場合、例えば長手方向の全ての部分において単位長さ当たりの発熱量がほぼ均一である加熱装置を実現できる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項８に記載の発明は、その単位面積当たりの実効的な発熱量が長手方向に略一定である少なくとも１本の赤外線電球を有することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の加熱装置である。本発明は、長手方向の所定の部分を加熱するモードと、加熱体のほぼ全長に渡って加熱するモードと、を有する加熱装置を実現できる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項９に記載の発明は、その単位面積当たりの実効的な発熱量が長手方向の位置によって異なる第１の発熱体と、第２の発熱体と、を有し、第１のモードにおいて前記第１の発熱体のみが発熱し、第２のモードにおいて前記第１の発熱体及び前記第２の発熱体が共に発熱し、前記第２のモードにおいて、その単位面積当たりの実効的な発熱量が長手方向に略均一となることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかの請求項に記載の加熱装置である。本発明は、長手方向の所定の部分を加熱する第１のモードと、加熱体のほぼ全長に渡って加熱する第２のモードと、を有する加熱装置を実現できる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、前記第２のモードにおける前記第１の発熱体への印加電力が、前記第１のモードにおける前記第１の発熱体への印加電力より小さいことを特徴とする請求項９に記載の加熱装置である。
例えば請求項１に記載の２つの発熱体（第１の発熱体及び第２の発熱体）で加熱装置を構成した場合、第１のモードにおいて、第１の発熱体は、開口部で単位長さ当たりＱ１カロリ発熱する。もし第２のモードにおいて第１の発熱体に第１のモードと同じ電力を印加したならば、第１の発熱体は、開口部で単位長さ当たりＱ１カロリ発熱する。しかし、第２のモードにおいて、第２の発熱体の開口部以外の部分もある程度発熱する（単位長さ当たりの発熱量をＱ２カロリとする（Ｑ１＞Ｑ２）。）。従って第２のモードにおける、単位長さ当たりの発熱量の合計は（Ｑ１＋Ｑ２）カロリになり、第１のモードより高くなる。多くの場合において第１のモードと第２のモードとで単位長さ当たりの発熱量を同一に設定することが好ましい。本発明は第１のモードと第２のモードとで単位長さ当たりの発熱量が同一である加熱装置を実現できる。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、前記第１のモードと前記第２のモードとで、交流入力電圧を基準とする位相制御により、前記第１の発熱体への印加電力を制御することを特徴とする請求項１０に記載の加熱装置である。本発明は、位相制御により、各発熱体の発熱量を高精度で制御できる。本発明は、例えば第１のモードと第２のモードとで単位長さ当たりの発熱量が同一である加熱装置を実現できる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
請求項１２に記載の発明は、所定の場所の温度を検出する温度センサを有し、前記温度に応じて、交流入力電圧を基準とする位相制御により、前記第１の発熱体及び第２の発熱体への印加電力を制御することを特徴とする請求項１０に記載の加熱装置である。本発明の加熱装置は、位相制御により、所定の場所の温度を高い精度で目標値に制御できる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
請求項１３に記載の発明は、前記発熱体が炭素系物質を含む焼結体により形成された炭素系発熱体であることを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれかの請求項に記載の加熱装置である。本発明は、加熱効率が高く、加熱すべき部分を局所的に加熱でき、加熱を開始した後極めて短時間で定格温度に達し、点灯時の大きな突入電流及びフリッカーが少なく、寿命が長く、加熱幅が異なる複数のモードに対応可能な、加熱装置を実現できる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
請求項１４に記載の発明は、前記発熱体の長手方向における、被加熱物の長さ又は位置に応じて、異なる組み合わせで前記発熱体を発熱させる請求項６から請求項１３のいずれかの請求項に記載の加熱装置を有することを特徴とする電子装置である。
本発明は、加熱装置が加熱する幅が異なる複数のモードを有し、信頼性が高い電子装置を実現できる。又、加熱装置を小型化できる分だけ、電子装置も小型化できる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
請求項１５に記載の発明は、前記電子装置が、複写機、ファクシミリ、プリンタ、印刷機、定着装置、熱硬化性接着剤を用いた接着装置、券売機、自動改札機、紙容器製造装置又はフィルムの熱融着機であることを特徴とする請求項１４に記載の電子装置である。本発明は、加熱装置が加熱する幅が異なる複数のモードを有し、信頼性が高い電子装置を実現できる。
炭素系物質を含む焼結体を発熱体として用いた場合、発熱体は発熱効率が高く、又熱容量が小さいため加熱を開始した後定格温度に達するまでの時間が極めて短く、寿命が長い。炭素系物質を含む焼結体で形成された発熱体は、加熱が必要な部分を局所的に、加熱が必要な時間だけ加熱できる。さらに電子装置を使用しないときの待機時においても、立ち上がりをよくするために暖める必要があるが、その時においてもガラス管を所定の温度にする必要が無く必要最低限の電力で良い。これにより、電子装置の信頼性及び寿命を確保でき、消費電力を削減することも出来る。又、発熱体の温度による抵抗変化が小さいため突入電流がなくフリッカー現象を少なくし、点灯時においても、電子装置の他の回路に妨害を与えることがない。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
請求項１６に記載の発明は、前記加熱装置が、カラーの塗料を定着させるカラーモードと、白黒の塗料を定着させる白黒モードと、を有し、前記カラーモードにおいて前記発熱体に印加する電力が、前記白黒モードにおいて同一の前記発熱体に印加する電力より大きいことを特徴とする請求項１４に記載の電子装置である。本発明は、加熱装置が加熱する幅が異なる複数のモードを有し、且つカラーモードと白黒モードとで発熱体への印加電力が異なる信頼性が高い電子装置を実現できる。カラーモードと白黒モードとで発熱体に印加する電力を切り換える方法は任意である。例えば、交流入力電圧を基準とする位相制御による。